超深层裂缝性致密砂岩气藏试井特征及认识——以塔里木盆地克深气田为例

塔里木盆地克深气田由多个超深层裂缝性致密砂岩气藏构成,具有埋藏深、压力高、基质致密、裂缝发育及边底水普遍存在等特点,各气藏的储量规模、气水分布及储层裂缝发育情况均存在一定差异.该类气藏的试井曲线表现出与常规认识明显不同的特征,如何通过这些试井特征来深化储层认识并指导开发技术对策的制定是提高其开发效果所面临的重要问题.从...     

考虑离散裂缝的非均质裂缝性气藏数值试井新模型

裂缝性气藏在我国油气资源中具有重要地位,其试井分析对储层评价和气藏开发具有不可或缺的作用。为了解决传统双重孔隙介质模型对天然裂缝表征不精确的难题,基于蒙特卡罗随机模拟方法和离散裂缝模型,表征了复杂分布的天然裂缝,构建了考虑离散裂缝和渗透率非均质性的径向复合裂缝性气藏数值试井模型（DFM-NM）,绘制了不同参数下裂缝性气藏气井试井曲线图版,形成了解析试井初拟合、离散裂缝细拟合的试井分析方法,并开展了实例应用分析。研究结果表明：(1)裂缝性气藏不稳定流动阶段包括井筒储集和表皮效应阶段、内区裂缝影响阶段、内区径向流阶段、外区裂缝影响阶段和边界控制流阶段;(2)基于地质条件约束下的离散裂缝模型能较好表征复杂、非均质裂缝性气藏,克服了常规双重孔隙介质模型的缺点;(3)裂缝数目越多、裂缝平均长度越长,压力导数曲线下凹的幅度越大,内区裂缝参数对试井曲线形态的影响更大。结论认为,所建立的裂缝性气藏数值试井模型及粗细分步拟合方法适用于塔里木盆地裂缝性气藏,能更准确有效地评价储层、反演裂缝参数。研究成果具有良好的应用前景,可为裂缝性气藏参数反演和开发方案优化提供理论支撑,有助于我国复杂油气资源的科学开发。     

存在大尺度天然裂缝的气藏数值试井分析方法

裂缝性气藏因储层中存在不同尺度的天然裂缝,总体表现为较强的非均质性。传统描述裂缝性气藏的双重介质及其扩展模型对于气藏等效过于理想,不能很好地解释裂缝特征参数对其试井曲线的影响。为此,根据蒙特卡罗法随机裂缝产生方法和非结构Voronoi网格数值生成方法产生气藏含有大尺度裂缝的离散裂缝网格模型,进一步采用控制体有限差分法建立对应的数学模型并利用全隐式法求解。最后在实例证明离散裂缝网络模型试井曲线正确性基础上,讨论并分析了大尺度裂缝特征参数(数量、角度、长度)对试井曲线的影响。研究结果表明:裂缝特征参数主要影响压力导数后期的曲线;裂缝数量越多,后期压力导数曲线下降幅度越大;裂缝长度越长,则压力导数曲线下降出现的时间越早,且下降幅度越大;裂缝角度对试井曲线特征总体影响不大,但当裂缝角度与井径向网格方向基本一致时,压力导数曲线下降出现时间最早,且下降幅度最大。     

致密砂岩储层多尺度裂缝三维地质建模方法

致密砂岩储层裂缝系统由多尺度裂缝组成,不同尺度裂缝对油气开发的作用不同,多尺度裂缝建模对致密油气藏的开发至关重要。目前多尺度裂缝建模在不同尺度裂缝相关性耦合、终止条件求取和趋势约束算法效率等方面均存在难题。以鄂尔多斯盆地H油田为例,在常规裂缝网络建模的基础上,尝试探讨了致密砂岩储层多尺度裂缝的三维地质建模方法,以提高多尺度裂缝建模的效率和精度。所提多尺度裂缝建模方法主要包括确定性方法获得大尺度裂缝、分布函数匹配法实现多尺度耦合以确定中小尺度建模所需参数、改进密度约束的离散裂缝网络建模方法生成中小尺度裂缝网络、不同尺度裂缝网络叠加4个方面。为验证方法效果,将建立的研究区实际裂缝模型与单井裂缝解释结果、生产资料等进行了对比,结果表明该方法所建立的多尺度裂缝模型与实际地质认识相吻合。     

大幅提高超深致密砂岩气藏采收率对策与实践——以塔里木盆地克拉苏气田为例

克拉苏致密砂岩气藏位于中国塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带,已探明天然气地质储量超万亿立方米,已成为中国石油塔里木油田天然气上产的主要战场。由于目的层埋藏深度大、构造复杂、断裂发育、储层致密、温度压力高、水体复杂,高效开发面临极大挑战。为了提高致密砂岩气藏最终采收率,在深化气藏地质及动态特征研究的基础上,深入分析了影响致密气藏采收率的影响因素,并建立了与该区气藏特征相匹配的开发对策体系,大幅提升了气藏的采收率。研究结果表明:(1)气藏可分为冲起式弱边底水、冲起式有限边底水、叠瓦断片式弱边水、叠瓦断片式有限边水和叠瓦断片式强边底水等五种类型;(2)非均匀水侵是影响气藏采收率的最主要因素,水侵规律与地质特征和开发参数密切相关;(3)针对气藏不同特征提出了差异化的布井方式、井网井型、储层改造方式、采气速度、防水控水等一系列开发技术对策。研究结论认为,采用新的开发对策后,新近投产气藏出现无明显不均衡水侵,气藏采收率较早期投产气藏可提高10%～15%,为全球其他地区超深致密砂岩气藏的高效开发提供了宝贵的开发经验和借鉴。     

裂缝性应力敏感气藏的数值试井分析

根据裂缝性应力敏感气藏的实验数据和试井理论,建立了渗透率呈指数形式变化的双重介质试井模型,并引入了渗透率模量的概念。利用有限元方法开发了相应的数值试井软件,并分析了典型曲线特征。应力敏感双对数曲线主要分为三个阶段。在第一阶段,其特征与常规气藏情形相同,表现为斜率为1.0的直线;中间是过渡阶段,在相同的储能系数和窜流系数的条件下,过渡期的长短受渗透率模量的控制,渗透率模量越小过渡期越长;在第三阶段表现为径向流特征,压力导数值是一个小于0.5的常数,压力和压力导数曲线的开口宽度大于常规气藏。若用常规试井解释软件解释表皮系数,其结果可能很大。常规试井软件和应力敏感试井软件实际应用对比结果表明:新方法能够准确地识别异常高压应力敏感气藏的地层参数和评价酸化改造效果。     

超深层裂缝性致密砂岩气藏储层连通性及开发启示——以塔里木盆地库车坳陷克深2气藏为例

以塔里木盆地库车坳陷克深2为代表的超深层裂缝性致密砂岩气藏,是“十三五”期间塔里木油田天然气上产的重点区域。基质物性差、局部裂缝发育程度不同的特征导致储层非均质性强,井间产能差异大,储层连通性复杂,气藏开发难度大。针对该类气藏的特点,以克深2气藏为例,将动态分析法与静态分析法相结合深入分析储层连通性,并指出了气井布井方式和生产制度的优化对策。研究结果表明：储层基质致密,构造裂缝总体发育,形成高渗通道,整体上看气藏平面连通性较好,但鞍部有效裂缝发育程度、气井产能相对较低,反映该区为低渗区,对气体渗流起到一定阻挡作用。按照局部构造裂缝控制高产的开发思路,沿构造轴线高部位集中布井;为了减缓裂缝性水侵,更加均衡开发气藏,认为气井配产不宜过高。研究结果对指导超深层裂缝性致密砂岩气藏科学、合理、高效地开发具有积极意义。     

致密砂岩气藏高温高压敏感性评价及机理探讨——以塔里木盆地B区块致密气藏为例

致密砂岩气藏储量丰富,因其低孔低渗、高毛细管力、高黏土矿物含量、孔喉细小、非均质严重等特点,导致其易受到敏感性损害。目前大多数敏感性评价研究针对常规中、低渗储层,对于致密砂岩气藏敏感性评价技术尚未成熟。文中以塔里木盆地B区块致密砂岩气藏为例,通过岩心流动实验,进行模拟地层条件下的高温高压敏感性评价。结果表明,该区块高温高压敏感性具有弱速敏损害、中等偏强水敏损害、中等偏弱盐敏损害、中偏弱碱敏损害、弱酸敏损害、强应力敏感损害的特点。进一步运用X射线衍射、扫描电镜、铸体薄片等测试手段,分析了B区块致密气藏矿物类型、体积分数、形态及分布特征,剖析了敏感性的成因——储层敏感性矿物及微观孔喉结构。     

致密砂岩储层多尺度裂缝地震预测技术 ——以川西XC地区为例

针对川西XC地区的致密砂岩裂缝预测,研究并形成了一套基于地震叠前与叠后多属性融合的裂缝地震预测方法.将裂缝分成地震可识别的大尺度裂缝与地震难以识别的小尺度裂缝,首先利用信噪比高的叠后地震数据提取与大尺度裂缝相关的几何类地震属性,然后进行多属性融合刻画目的层段大尺度裂缝的分布规律;再结合叠前方位道集数据进行频率依赖各向异...     

川西坳陷洛带气田致密砂岩气藏压力恢复试井特征分析

川西坳陷洛带气田遂宁组致密砂岩储层多具备独立的压力系统,压裂后压力恢复缓慢,多未出现径向流特征.针对致密砂岩气井压裂后的不同渗流特征,选择相应的试井井例,对洛带气田遂宁组气藏压力和产能进行监测;对储层水力压裂改造效果、井底污染情况进行评价;对砂体形状、连通情况,以及边界特征进行识别,辅助气藏地质认识;对地层压力恢复试井...     

基于离散裂缝方法的多段压裂水平井数值试井模型

传统裂缝试井模型无法准确解释含天然裂缝储层的压力测试资料.基于数值试井理论和离散裂缝方法,建立了考虑复杂天然裂缝的多段压裂水平井数值试井模型,得到含离散分布的天然裂缝多段压裂水平井瞬态压力数值解.通过该模型,分析了不同裂缝属性对多段压裂水平井试井曲线特征的影响.为进一步验证模型在实际应用中的可靠性,对吉木萨尔油田JWA...     

致密砂岩气藏气水层识别新方法——以苏76井区为例

苏76井区位于鄂尔多斯盆地西部,物性明显差于中东部,是含水饱和度高、孔渗极低的致密砂岩气藏,具有产水井比例高、产能低、采收率低的生产特征。为了准确识别气、水层以降低产水风险,将可动水饱和度参数引入到常规气、水层识别中,分析大量的测井解释结果、生产数据及试气结果,建立了气、水层综合识别方法。结果表明,苏76井区储层微观孔隙结构差,微小孔发育,导致储层残余水饱和度高,含气性较差,开发过程中,部分束缚水转化为可动水,仅可动水饱和度能表征水相的流动能力,核磁共振结果表明该区块可动水饱和度低。通过对比分析可动水饱和度测井解释结果与实际试气及生产数据,建立了气水层综合识别方法。通过识别结果可对单井进行产水预测并优选射孔层位,有效降低气井产水风险。在此基础上绘制了区块气水平面分布图,进而优选出低产水风险区,明确气田的主力储层,为气田合理开发提供科学依据。     

超深层致密砂岩储层裂缝定量评价及预测研究——以塔里木盆地克深气田为例

塔里木盆地库车坳陷克深气田区白垩系巴什基奇克组是库车山前的主力产气层段,具有埋深大、基质物性差、构造裂缝整体发育的特征。利用钻井取心、FMI成像、钻完井漏失量、试采压力恢复资料,结合CT扫描定量分析、高压压汞、扫描电镜、裂缝充填物测年等实验分析方法,开展了低地震资料品质下的超深层致密砂岩储层裂缝的定量评价与预测。认为克深气田区总体发育3期构造裂缝,以高角度半充填剪切缝为主,有效开启度为50~300μm,主要走向以近SN向为主,见EW走向裂缝|主要受古应力的大小及方向控制,同时受地层原始岩性组构影响|第三期构造裂缝与储层演化配置关系最好,对储层渗透率的提升起到关键作用。裂缝的高渗流区主要分布在背斜高部位、断裂的转折端及次级断裂附近。构造裂缝有效沟通了单砂体,可整体提高储层渗透率1~3个数量级,构造裂缝派生的微裂缝可有效沟通其周围的基质孔喉,沿裂缝网络更易发育次生溶蚀孔隙。     

数值试井在上古砂岩气藏中的应用研究

常规试井技术在均质性油气藏、单相渗流范畴内已较为成熟,但对于井间干扰、储层非均质性强、外边界形状不规则及多相流等问题无法解决,本文针对榆林气田上古砂岩气藏的特征,分析了解析试井的局限以及数值试井解释方法的优势,总结了在上古砂岩储层复杂气井的数值试井应用情况,详细描述了采用常规解析试井分析方法和数值试井分析方法的过程,对比分析两种方法的解释结果,讨论不同解释方法的特点、效果和使用条件。进一步完善了试井解释技术、提高试井技术的应用水平和效果。数值试井方法在上古砂岩气藏的实际应用表明了该方法具有良好的使用效果。     

数值试井技术在裂缝性碳酸盐岩油藏中的应用

通过对Taq Taq油田裂缝性碳酸盐岩油藏进行数值试井与解析试井的对比分析,说明了试井解释具有多解性,双对数曲线形态即使完全拟合,其解释结果也可能与井的实际情况不符。与常规解析方法相比,数值试井技术在处理复杂边界、非均质油藏问题方面具有独特的优势,可以综合分析试井动态评价成果和静态地质研究成果,获得一个直观的油藏属性模型,考虑油层厚度、含油饱和度的变化因素,深化对目前油藏动态的认识,解释结果更加符合油藏的实际情况,具有良好的应用前景。     

数值试井技术在裂缝性碳酸盐岩油藏中的应用——以扎格罗斯盆地Taq Taq油田裂缝性碳酸盐岩油藏为例

以扎格罗斯盆地Taq Taq裂缝性碳酸盐岩油藏为例,对数值试井与解析试井进行了对比分析,说明了试井解释具有多解性,双对数曲线形态即使完全拟合,其解释结果也可能与井的实际情况不符。与常规解析方法相比,数值试井技术在处理复杂边界、非均质油藏问题方面具有独特的优势,可以综合分析试井动态评价成果和静态地质研究成果,获得一个直观的油藏属性模型,考虑油层厚度、含油饱和度的变化因素,深化对目前油藏动态的认识,解释结果更加符合油藏的实际情况,具有良好的应用前景。     

致密砂岩气藏井网加密优化研究——以新场气田沙溪庙组气藏为例

井网加密可以增加波及面积、提高储量动用程度、提高气井的采收率,是致密砂岩气藏开发的主要技术手段之一.新场气田沙溪庙组气藏为典型的致密砂岩气藏,通过对其地质特征和气井动态分析,综合工程工艺、经济评价和数值模拟等方法,开展了沙溪庙组气藏井网井距的加密优化,确定了研究区内的单层合理井距、气田的加密潜力,以及井网密度与经济效益...     

大型多层致密砂岩气藏中后期稳产技术对策——以新场气田上沙溪庙组气藏为例

新场上沙溪庙组JS2气藏为多气层叠置的致密定容无边(底)水气藏.生产井具有产能低且差异大、投产产量低、压力递减快、生产压差大、单井控制动态储量差异大等特点.前期多数气井初期配产压力偏高递减快、储量动用不充分以及局部井区井网不完善等问题已影响到气藏现有规模的稳产.通过对气藏开发特征及存在问题的分析,利用数值模拟研究了J2s2气藏稳产技术对策,认为通过产量调整、井网完善以及平面、层间调整可以实现气藏现有生产规模的稳产,同时达到最佳的开发效果.研究提出的稳产技术对策和合理开采规模对气藏的高效开发具有一定的指导意义.     

高压凝析气藏试井技术研究--以塔里木盆地牙哈凝析气田为例

由于凝析油气藏相态变化机理特殊,凝析油气井试井分析目前属世界性的试井分析难题,也是试井理论界的研究前沿和攻关方向,若按常规方法开展凝析油气藏试井工作,对获取的测试资料将无法作出正确解释,这种情况已在塔里木盆地牙哈凝析气田高压气井试井中时有发生,使试井成功率受到严重影响,因此迫切需要有针对性的理论研究成果做指导,切实提高凝析油气藏试井工作质量。根据牙哈凝析气田多年来的生产实践,从试井理论、测试工艺、现场试井实践3方面开展了综合研究,提出了凝析气井“6＋1”试井分析方法和改进的“一点法”产能评价技术,并对多层合采气井的动态特征做了理论分析,初步形成了一套适合塔里木盆地高压凝析气藏试井的测试工艺技术和分析解释技术。     

裂缝发育对超深层致密砂岩储层的改造作用——以塔里木盆地库车坳陷克深气田为例

塔里木盆地库车坳陷是“西气东输”的主力气源地之一,克深气田区白垩系巴什基奇克组是库车山前的主力产气层段,埋深超过6 000 m,储层基质渗透率低,普遍小于0.1×10^-3 μm²。裂缝发育可以显著改善储层渗透率,分析、量化裂缝发育特征,预测裂缝渗透率空间分布规律是该区天然气开发的关键问题。利用钻井取心、FMI成像、碳氧同位素年代学分析与露头区全息激光扫描裂缝建模,结合CT扫描定量分析、扫描电镜、阴极发光、激光共聚焦显微镜、高压压汞以及电子探针显微镜等实验分析方法,从静态定性到动态定量分析了裂缝发育对该区储层储集性的改造作用。克深气田构造裂缝以半充填剪切缝为主,有效开启度为0.2～1.5 mm。主要发育3期构造裂缝,不同期次裂缝受控于构造应力,以不同的排列方式分布在不同构造位置。裂缝孔隙度整体小于0.1%,但可提升储层渗透率1～3个数量级,纵向上不整合面下方150 m以内发育裂缝改造的高渗流储层。早期和中期裂缝成为致密储层成岩胶结的通道,不利于连通孔喉的保存;晚期裂缝发育伴随油气充注期,对储层基质孔喉有溶蚀扩大的改造作用;微裂缝对储层孔喉沟通具有一定的选择性及局限性,仅沟通其开度10~100倍范围内的孔喉。总之,晚期形成的裂缝网络为储层的高渗流区,是气田高产的关键。